2025版高一化学必修第一册 第一章 第三节 第3课时 氧化还原反应的基本规律.docx

第3课时氧化还原反应的基本规律

【必备知识·探究】

[情境]吸进人体内的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧,活性氧能加速人体衰老,被称为“生命杀手”,中国科学家尝试用Na2SeO3清除人体内的活性氧。已知:Se最高正价为+6价,最低为-2价。

1.从化合价角度分析Na2SeO3可能具有的性质。

提示:Na2SeO3中Se为+4价,处于中间价态,既具有氧化性又具有还原性。

2.从材料分析,Na2SeO3在此反应中作还原剂还是氧化剂。

提示:从材料分析,Na2SeO3与氧化性极强的活性氧反应,Na2SeO3在此反应中作还原剂。

【核心要点·归纳】

一、价态规律

1.高低规律

(1)内容:元素在物质中所处的价态,决定该元素的氧化性或还原性,一般来说,元素处于最高价态时,只有氧化性(如KMnO4、HNO3等);元素处于最低价态时,只有还原性(如S2-、Br-等);元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性(如Fe2+、SO2等)。

(2)应用:预测物质的氧化性和还原性。

2.归中规律

(1)内容:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态→中间价态,即“只靠拢,不交叉”“就近变价”。

(2)图示表达如图:

(3)应用:同种元素的物质间发生氧化还原反应时,氧化产物、还原产物的判断,电子转移总数的计算。

3.歧化规律

(1)内容:氧化还原反应中,有元素化合价升高,必然有元素化合价降低。歧化反应时,某元素的中间价态→高价态+低价态。

(2)应用:判断反应物和产物中同种元素价态的高低,计算电子转移的数目。

二、先后规律

1.同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化。例如,已知还原性:I-Fe2+Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,氯气的量不足时首先氧化I-。

2.同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。例如,在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+Cu2+H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。

应用:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。

三、守恒规律

氧化还原反应中,原子得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,即有关系式:

还原剂失电子的总数=氧化剂得电子的总数。

元素化合价降低的总数=元素化合价升高的总数。

应用:氧化还原反应方程式的配平,氧化还原反应的相关计算。

【学力诊断·测评】

1.下列微粒:①Al3+②Cl-③N2④S2-⑤Cu⑥H2O2⑦Fe2+⑧MnO42-,既具有氧化性又具有还原性的是

A.①④⑤⑦ B.③⑥⑦⑧

C.④⑤⑥⑧ D.①②③⑥

【解析】选B。一般情况下元素的化合价处于最高价时只有氧化性,处于最低价时只有还原性,处于中间价时往往既有氧化性又有还原性,据此解答。

2.(2024·吉林高一检测)已知还原性:SO2I-Fe2+,下列离子反应不正确的是()

A.SO2+2Fe3++2H2O===SO42-+2Fe

B.I2+2Fe2+===2I-+2Fe3+

C.SO2+I2+2H2O===2I-+4H++SO

D.少量Cl2通入FeI2溶液中:Cl2+2I-===2Cl-+I2

【解析】选B。反应SO2+2Fe3++2H2O===SO42-+2Fe2++4H+中,SO2为还原剂,Fe2+为还原产物,还原性:SO2Fe2+,反应能发生,A正确;反应I2+2Fe2+===2I-+2Fe3+中,Fe2+为还原剂,I-为还原产物,还原性:Fe2+I-,与题干信息不符,反应不能发生,B错误;反应SO2+I2+2H2O===2I-+4H++SO42-中,SO2为还原剂,I-为还原产物,还原性:SO2I-,反应能发生,C正确;由于还原性:I-Fe2+,向FeI2溶液中通入少量Cl2,Cl2先与还原性强的I-反应,离子方程式为Cl2+2I-===2Cl-

3.在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先被置换出来的是()

A.MgB.CuC.AgD.H2

【解析】选C。阳离子的氧化性强弱顺序为Ag+Cu2+H+Zn2+Mg2+,把锌粉加入Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,锌先与AgNO3反应置换出Ag,然后与Cu(NO3)2反应置换出Cu,锌粉不能与溶液中的Mg(NO3)2发生反应。

【补偿训练】一定条件下,当溶液中XO4-与H2O2分子个数比恰好为2∶5时,溶液中XO4-被还原为较低价态,则X

A.+2B.+3C.+4D.+5

【解析】选A。H2O2恰好将XO4-还原,反应中H2O2变成O2,O元素的化合价由-1价升高为0价,则X的化合价降低,设